powershell-sandbox - PowerShell 安全沙箱

版本: 0.1.0
作者: 小蒲萄 (Clawd)
创建日期: 2026-03-18
平台: Windows PowerShell 5.1+ / PowerShell 7+

📖 简介

在受限的 PowerShell 环境中安全执行用户脚本，提供：

• ✅ 超时控制 - 防止无限循环
• ✅ 命令白名单 - 只允许安全命令
• ✅ 输出限制 - 防止日志炸弹
• ✅ 安全检查 - 执行前扫描危险代码
• ✅ 审计日志 - 记录所有执行
• ✅ 文件隔离 - 限制在工作目录内

🚀 快速开始

基本用法

# 执行脚本（默认 30 秒超时）
.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "C:\path\to\script.ps1"

# 自定义超时时间
.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "script.ps1" -TimeoutSeconds 60

# 指定工作目录
.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "script.ps1" -WorkingDirectory "C:\workspace"

# 允许网络访问（谨慎使用！）
.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "script.ps1" -AllowNetwork

在 OpenClaw 中使用

# 通过 exec 调用
exec(
  command: '.\skills\powershell-sandbox\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "C:\Users\99236\.openclaw\workspace\scripts\user-script.ps1"',
  timeout: 60
)

⚙️ 参数说明

🔒 安全特性

1. 命令白名单

允许的命令（部分）：

• 基础输出：Write-Host, Write-Output, Write-Warning
• 文件操作：Get-Content, Set-Content, Get-ChildItem, Test-Path
• 路径操作：Join-Path, Split-Path, Resolve-Path
• 数据处理：Select-Object, Where-Object, ForEach-Object, Sort-Object
• 格式转换：ConvertTo-Json, ConvertFrom-Json, ConvertTo-Csv
• 日期时间：Get-Date, Get-TimeSpan, Start-Sleep

禁止的命令：

• ❌ 网络访问：Invoke-WebRequest, Invoke-RestMethod, Start-BitsTransfer
• ❌ 进程管理：Start-Process, Invoke-Expression, Get-Process
• ❌ 远程执行：Enter-PSSession, Invoke-Command, New-PSSession
• ❌ 注册表：Get-ItemProperty -Path HKLM:*
• ❌ 服务管理：Get-Service, Start-Service, Stop-Service
• ❌ 计划任务：Get-ScheduledTask, Register-ScheduledTask
• ❌ WMI/CIM：Get-WmiObject, Get-CimInstance
• ❌ 代码执行：Invoke-Expression, Add-Type, IEX

2. .NET 类型限制

允许的类型：

• System.String, System.Int32, System.DateTime
• System.IO.Path, System.IO.File, System.IO.Directory
• System.Math, System.Convert, System.Guid
• System.Text.StringBuilder, System.Text.RegularExpressions.Regex

禁止的类型：

• ❌ System.Net.*（网络）
• ❌ System.Diagnostics.Process（进程）
• ❌ System.Reflection.*（反射）
• ❌ System.Management.Automation.*（PowerShell 内部）
• ❌ System.ServiceProcess.*（服务）
• ❌ System.Threading.*（线程）

3. 执行前安全检查

沙箱会在执行前扫描脚本内容，检测：

• 禁止的命令调用
• 禁止的 .NET 类型
• URL（可能尝试网络访问）
• IEX 缩写（Invoke-Expression）

发现违规会立即拒绝执行并报告具体问题。

4. 超时保护

使用 PowerShell Job 机制，超时后自动终止：

$job = Start-Job -ScriptBlock $script
$completed = Wait-Job -Job $job -Timeout $TimeoutSeconds
if (-not $completed) {
    Stop-Job -Job $job
    Write-Error "执行超时！"
}

5. 输出限制

• 最大行数：1000 行（可配置）
• 最大字符数：50000 字符（可配置）
• 超出部分自动截断并提示

6. 文件路径隔离

脚本只能访问工作目录内的文件，防止遍历到系统目录。

📋 退出代码

🧪 测试用例

测试 1：安全脚本执行

# test-safe.ps1
Write-Host "Hello from sandbox!"
$numbers = 1..10
$sum = ($numbers | Measure-Object -Sum).Sum
Write-Host "Sum of 1-10: $sum"

执行：

.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "test-safe.ps1"

预期输出：

[2026-03-18 09:15:00] [INFO] 开始沙箱执行
[2026-03-18 09:15:00] [INFO] 安全检查通过 ✓
[2026-03-18 09:15:01] [INFO] 执行完成

========== 执行输出 ==========
Hello from sandbox!
Sum of 1-10: 55

========== 执行统计 ==========
状态：成功
行数：2
字符数：38

测试 2：危险命令拦截

# test-dangerous.ps1
Invoke-WebRequest -Uri "https://example.com"

执行：

.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "test-dangerous.ps1"

预期输出：

[2026-03-18 09:15:00] [INFO] 执行安全检查...
[2026-03-18 09:15:00] [ERROR] 安全检查失败！
[2026-03-18 09:15:00] [ERROR]   - 包含禁止命令：Invoke-WebRequest

测试 3：超时保护

# test-timeout.ps1
Write-Host "Starting..."
Start-Sleep -Seconds 60
Write-Host "Done!"

执行（30 秒超时）：

.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "test-timeout.ps1" -TimeoutSeconds 30

预期输出：

[2026-03-18 09:15:00] [INFO] 等待脚本执行（超时：30 秒）...
[2026-03-18 09:15:30] [ERROR] 超时！强制终止执行...

测试 4：文件操作（工作目录内）

# test-file.ps1
$content = Get-Content "data.txt"
Write-Host "File content: $content"
Set-Content "output.txt" "Processed: $content"

执行：

.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "test-file.ps1" -WorkingDirectory "C:\workspace"

📁 文件结构

skills/powershell-sandbox/
├── SKILL.md                 # 技能文档（本文件）
├── src/
│   ├── sandbox.ps1          # 沙箱执行器（核心）
│   ├── test-safe.ps1        # 测试用例 - 安全脚本
│   ├── test-dangerous.ps1   # 测试用例 - 危险脚本
│   └── test-timeout.ps1     # 测试用例 - 超时脚本
└── README.md                # 使用说明（可选）

🔧 自定义配置

扩展命令白名单

编辑 sandbox.ps1 中的 $DEFAULT_ALLOWED_COMMANDS 数组：

$DEFAULT_ALLOWED_COMMANDS = @(
    # ... 现有命令 ...
    "Your-Safe-Cmdlet"  # 添加新命令
)

调整安全级别

更严格（推荐用于不受信任的脚本）：

.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "script.ps1" `
    -TimeoutSeconds 10 `
    -MaxOutputLines 100 `
    -MaxOutputChars 5000

更宽松（仅用于可信脚本）：

.\src\sandbox.ps1 -ScriptPath "script.ps1" `
    -TimeoutSeconds 300 `
    -AllowNetwork

📊 使用场景

✅ 适合的场景

• 执行用户提交的数据处理脚本
• 运行自动化任务（文件整理、日志分析）
• 测试 PowerShell 代码片段
• 教学/演示环境
• 需要隔离的批处理任务

❌ 不适合的场景

• 需要访问网络的脚本（使用 -AllowNetwork 需谨慎）
• 需要调用外部程序的脚本
• 需要管理员权限的操作
• 长时间运行的任务（>5 分钟）
• 需要交互式输入的脚本

🛡️ 安全建议

1. 始终使用沙箱 - 即使脚本来自可信来源
2. 设置合理超时 - 根据任务复杂度调整
3. 限制输出大小 - 防止日志炸弹
4. 审计所有执行 - 记录到 .learnings/sandbox-log.md
5. 定期更新白名单 - 根据实际需求调整
6. 不要在外部接口使用 - Feishu/Telegram/WhatsApp 中拒绝执行

📝 更新日志

v0.1.0 (2026-03-18)

• ✅ 初始版本发布
• ✅ 命令白名单/黑名单机制
• ✅ .NET 类型限制
• ✅ 执行前安全检查
• ✅ 超时保护（Job 机制）
• ✅ 输出限制
• ✅ 审计日志
• ✅ 退出代码规范

🤝 贡献

欢迎提交 Issue 和 PR 来改进沙箱的安全性和功能！

安全报告：如发现安全漏洞，请优先通过私密渠道报告。

📄 许可证

MIT License

最后更新：2026-03-18